211service.com
Batteri som håller längre håller på att testas för bärbara enheter
En typ av batteri som så småningom kan lagra dubbelt så mycket energi som ett konventionellt kan vara på väg att gå bortom nischapplikationer till bärbara enheter, telefoner och till och med elbilar.
Solid-state-batterier, som de kallas, har varit tillgängliga ett tag och används i vissa trådlösa sensorer, men de har varit för dyra att använda någon annanstans. Applied Materials, en av världens största utrustningsleverantörer för halvledar- och bildskärmsindustrin, säger att det kan göra dessa batterier mycket billigare. Detta skulle kunna röja vägen för smalare, mer hållbara smarta klockor samt elbilar med en räckvidd som liknar gasdrivna.
I solid-state-batterier ersätts de flytande elektrolyterna som normalt används i konventionella litiumjonbatterier med solida, vilket gör det möjligt att ersätta konventionella elektroder med litiummetalliska som håller mycket mer energi. Att göra sig av med den flytande elektrolyten, som är brandfarlig, kan också förbättra batteriernas säkerhet, vilket leder till kostnads- och storleksbesparingar, särskilt i elfordon, genom att minska behovet av komplexa kylsystem (se TR10: Solid-State Batteries ).
Tillverkningsverktygen som hittills skickats av Applied Materials, som utför extremt högprecisionsdeponering av material över stora ytor, kommer initialt att användas för prototyper och demonstrationer av solid-state-batterier.
Att tillverka högkvalitativa elektrod- och elektrolytmaterial över stora ytor har varit en av utmaningarna för att göra solid-state-batterierna ekonomiskt. Batterierna tillverkas genom att successivt deponera elektriska kontakter, elektroder och den fasta elektrolyten som separerar dem, på ungefär samma sätt som de många lagren i en bildskärm deponeras. Om den fasta elektrolyten har luckor kan det leda till kortslutningar. Applied Materials säger att det kan övervinna detta såväl som andra tillverkningsutmaningar.
Det som håller tillbaka [solid state-batterier] är materialbearbetning och kostnaden, säger Andy Chu, chef för produktmarknadsföring för energilagringslösningar på Applied Materials. Vi tar itu med dessa problem. Det gör att du kan ta detta till hög volym.
Applied Materials säger att kunder använder dess utrustning för att tillverka batterier, men det kommer inte att avslöja vilka dessa kunder är. Företaget säger dock att en av de första kommersiella tillämpningarna av dess utrustning sannolikt kommer att tillverka batterier för bärbara enheter, som smarta klockor, där storleken är en allvarlig begränsning.
Solid-state-batterier kan också enkelt göras i olika former eftersom du inte behöver oroa dig för att innehålla en flytande elektrolyt, vilket gör dem lättare att packa in i en klocka, till exempel. Tunna solid-state-batterier kan till och med infogas i ett flexibelt klockband.
Applied Materials har inte avslöjat hur mycket solid state-batterier tillverkade med hjälp av dess teknologi skulle kosta, hur mycket energi de skulle lagra eller hur snabbt de skulle kunna laddas. En ständig utmaning med solid-state-batterier har varit att den fasta elektrolyten, som inte är lika ledande som flytande, tenderar att begränsa uteffekten. Applied Materials säger att de arbetar på sätt att förbättra den konduktiviteten genom att dopa den fasta elektrolyten, ungefär som man skulle dopa halvledarmaterial för chips. Företaget arbetar också med sätt att deponera de energilagrande materialen snabbare, för att möjliggöra tjocka lager som lagrar stora mängder energi.